Original 数万人关注 光行天下 2022-10-28 11:32 Posted on 四川
一种超薄介电超透镜已经被创造出来，它不但可以提高聚焦能力，也可以缩小到很小的尺寸，以便与光子学设备集成。
超透镜利用超表面来操纵光线。作为平面镜头，它提供了一种轻量级的方式来减少弯曲镜头中经常出现的失真。
由Xiaohang Li领导的KAUST团队创造的反射透镜，是由分布式布拉格反射器(DBR)上定制的TiO2纳米孔阵列设计和制造的，DBR由交替的SiO2和TiO2层组成。
在专业的纳米制造实验室制备超薄介电超透镜
合成的超透镜直径只有300μm，数值孔径为0.6，焦距为200μm。博士生Zahrah Alnakhli解释说：“这种超透镜是DBR界面上纳米单元的特殊排列，旨在通过调整表面纳米单元的位置和折射率来重塑反射光波前。这种全介质反射超透镜的内在损耗可以忽略不计，而且易于制造。”
发表在《光学快报》上的研究表明，该超透镜可以有效地将波长为633nm的红光聚焦到具有正常入射角的入射光束的高质量点。重要的是，与许多其他透镜设计相比，该透镜的聚焦质量不会明显下降，即使当入射光束的角度达到30度。这种增强的离轴聚焦意义重大，因为它可以从光镊到成像等广泛的光学工作中受益。
Alnakhli说：“离轴聚焦在基于半导体LED、激光器和用于通信、显示、成像等的光电探测器的光学系统中有很多应用。一个应用是超长工作距离，使用镜子来增加光学显微镜的工作距离。这是显微应用在工业和生物检测中的一个重要特性，在这些领域，传统光学显微镜的工作距离具有挑战性。”
到目前为止，KAUST团队只制作了可见光波段的透镜，但Alnakhli说，原则上这种方法可以应用到其他光谱区域。Alnakhli说：“也有可能制造一个dbr超透镜，在光谱的红外波段工作，但使用不同的材料，如锗。关键是，纳米管材料的选择取决于材料的复杂折射率。”
未来，KAUST团队计划进一步提高他们的超透镜性能。Alnakhli说：“我正在努力提高透镜的聚焦效率，这样我就可以将它与其他光电设备集成。这可以在离轴应用中增强发射光束的方向性”。
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